开普勒、第谷等人的观测和研究，牛顿力学的发展特别是万有引力定律的应用，使天文学从单纯描述天体的运动状况发展到研究天体之间相互运动原因的新阶段，这在天文学的发展历史上是一次巨大的飞跃。
19世纪中叶天体摄像和分光技术的发明，使天文学家可以进一步地研究天体的物理性质、化学组成、运动状况和演化规律，从而更加深入到问题的本质，从而也产生了一门新的分支学科——天体物理学。这又是天文学上一次重大的飞跃。
进入20世纪后，随着探测器和空间技术的发展，天文学观测从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波的各个阶段，形成了多波段天文学，并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段，天文学发展到了一个全新的阶段。
1957年10月4日，苏联发射了人类第一颗人造卫星，宣告了人类进入太空时代。1960年4月，美国发射的泰罗斯卫星（电视与红外观测卫星）标志着人类对人造卫星的应用已经从对地观测开始；1961年4月12日，苏联航天员加加林乘坐“东方1号”首飞太空，使人类真正走出了地球的摇篮；1965年7月15日，美国“水手4号”飞船飞近火星，获取部分火星表面照片；1969年7月24日，美国航天员阿姆斯特朗乘坐“阿波罗11号”飞船登月成功，迈出了人类历史性的一步；1959年到1967年，苏联陆续发射多颗月球探测器，成功获取月球背面图像，制作了详细的月貌图，并以苏联科学家、城市和研究机构的名字命名了许多可见构造。1968年公布的1∶1000000月貌图得到了国际天文学联合会的批准，成为国际标准；1989年10月，美国发射“伽利略号”飞船在经过6年的太空旅行后，于1995年12月飞入绕木星轨道，并对木星及其卫星进行了7年的详尽探测；2004年，美国的“勇气号”和“机遇号”火星探测器成功登陆火星表面，对火星地貌、大气、地质构造进行的研究表明，火星上不存在液态水和高等生命。
近50年，人类以地球探测为重点，累计发射成功8000余颗卫星，目前约有2000颗在地球轨道飞行。现在，人类对太阳系的构造、形态和来源，已有了比较完整地认识。
如今，空间探测已形成全面的体系。探测平台由低到高，发展出探空火箭、航空器（飞机）、近地空间平台（飞艇）、轨道飞行器（卫星）等。搭载的主、被动有效载荷工作频段从可见光、红外到微波（含毫米波及亚毫米波），几乎覆盖整个电磁波谱段。探测的方式有：绕探测对象行星的轨道探测器，特别是对地探测器；近距离飞过探测对象或在其表面硬着陆，利用这一短暂的过程探测星体上的环境并拍摄星体地表照片；在探测对象表面软着陆，以固定或漫游车等方式进行探测、拍照、取样分析或将取得的样品返回地球，进行实验室分析；探测器在深空开展漫游式飞行，对途经的星体进行一系列短暂探测，直到飞出太阳系进入宇宙深处无法联系为止；推进探测器对星体进行撞击，通过观察激起的尘埃来研究星体的成分等。
6.2航天科技[1]6.2.1世界航天发展史自从1957年10月4日世界上第一颗人造地球卫星升空以来，到1990年，苏联、美国、法国、中国等国家以及欧洲太空局先后研制出约80种运载火箭，修建了10多个大型航天发射场、先后发射成功4127个航天器。
目前，航天员在太空的持续飞行时间长达438天，有12名航天员踏上月球。到上世纪末，已有5000多个航天器升空；有100多个国家和地区开展航天活动，利用航天技术成果或制定了本国航天活动计划。
（1）火箭技术发展史
火箭是在火药发明之后中国人发明的。但近代火箭是出现在第二次世界大战时的德国。早在1932年德国就发射A2火箭，后来研制的V2火箭把航天先驱者的理论变成现实，是现代火箭技术发展史的重要一页。
1957年10月，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星，从而揭开了现代火箭技术新的一页。
美国于1954年制定人造卫星计划，1958年2月1日用“丘比特”C型火箭成功发射美国第一颗人造卫星。
1960年11月5日，中国第一枚近程火箭发射试验成功。我国的“长征”系列运载火箭主要有CZ-1（长征一号）、CZ-2、CZ-3、CZ-4四种基本型运载火箭。
（2）卫星技术发展史
1957年10月4日，苏联用“卫星号”运载火箭把世界上第一颗人造地球卫星送入太空，这是世界第一个人造天体，开创了人类航天史的新纪元。
人造地球卫星出现之后，20世纪60年代苏联和美国发射了大量卫星，70年代军、民用卫星全面进入应用阶段，80年代后期新兴的单一功能的微型化、小型化卫星是卫星发展的新动向。除美、苏外，中国、日本等国都拥有自己研制的卫星。
（3）空间探测技术
空间探测的主要目的是：了解太阳系的起源、演变和现状；了解太阳系的变化历史；探索生命的起源和演变等。空间探测器实现了对月球和行星的近距离观测和直接取样探测。
月球探测：月球是地球唯一的天然卫星，自然成为空间探测的第一个目标。美国和苏联自1958年至1976年8月共发射83个无人月球探测器，此后就再也没有发射过无人月球探测器。但近年来世界上又掀起了探索月球的热潮。
行星际探测：人类曾长期借助天文望远镜观测行星表面的细节，发现了土星光环、木星卫星和天王星；随着时间的推移，人们在地面隔着大气层观测行星，已经不能满足对行星深入研究的需求。科学家们研制的行星际探测器为行星际空间的研究提供了新的手段。
自1960年至1978年美、苏、德共发射了63个行星际探测器。美欧联合研制的“哈勃空间望远镜”于1990年4月发射升空，它观测到大约13670个天体，向地球发回了黑洞、宇宙诞生早期的“原始星系”、彗星撞击木星等许多壮观的图像，为科学研究提供了大量依据。
（4）载人航天科技发展史
苏联自1961年4月到1970年9月共发射了17艘载人航天飞船，1971年到1982年发射了7艘“礼炮号”空间站，截至1985年还发射了27艘载人航天飞船和25艘无人飞船，1986年发射了“和平号”空间站。
美国自1961年5月至1966年11月共发射了16艘载人航天飞船，1967年至1972年共发射了14次“阿波罗”飞船，1973年发射了“天空实验室”并和“阿波罗”飞船进行对接。1993年9月美俄两国达成协议合作建造国际空间站，并在2006年完成。2001年，美国宇航发烧友蒂托进入国际空间站俄罗斯舱遨游8天，成为地球旅客航天游的第一人。
6.2.2中国载人航天发展史
（1）早期的探索
很久以前，中国人就有飞出地球、探知太空奥秘的愿望，我国古代的不少神话故事便是这个愿望的突出反映，其中最典型的就是嫦娥奔月的故事。我国历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国官员万户，史书上有这样的描述：万户将两个大风筝并排装在一把椅子的两边，然后在椅子下面捆绑了火箭，万户坐在椅子当中并点燃火箭想借此飞上天空，但最后不幸失败。
（2）当代航天的飞跃
1986年，中共中央、国务院把航天技术列为我国高新技术研究发展的重点之一。自此，我国的载人航天工程正式启动。卫星方面，从发射“东方红一号”开始，中国相继研发并发射了“风云”“北斗”等一系列不同用途的卫星。运载火箭方面，中国自主研发的“长征”系列运载火箭已经成为世界运载火箭大家族中的明星。
1986年，我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日，我国成功发射了自行研制的第一艘宇宙飞船“神舟一号”，成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。中国第一艘载人宇宙飞船“神舟五号”顺利升空并安全返回，实现了中华民族千年飞天的理想。它也打破了美国和俄罗斯在这一领域的垄断格局。“神舟六号”“神舟七号”相继上天，完成了多人同时“上天”开展出舱实验等一系列突破。2011年10月更是发射了中国第一个自主研发的载人空间站的核心舱“天宫一号”。2012年6月“神舟九号”搭载了3名宇航员，我国首位女宇航员刘洋进入了太空。“天宫一号”与“神舟八号”“神舟九号”在太空中成功对接，为建立中国空间站打下了基础。
中国载人航天工程办公室副主任王兆耀表示，2020年前后中国将建成载人空间站，这是中国独立自主发展载人航天技术的计划，该计划一贯倡导在互相尊重、平等互利、透明开放的原则下开展、加强国际合作与交流。
（3）中国空间站未来发展
在先后掌握了载人飞船和货运飞船、空间对接与航天器长时间自主运行、航天员中期驻留等技术后，中国将在2017年以后开展大型、长期有人照料的空间站的建设工作，预计2020~2022年建成。
6.2.3国外航天发展战略
（1）美国
1978年美国颁布了第一部国家航天政策，至今已颁布了国家航天政策、商业遥感政策、航天运输政策、商业发射政策等。
美国的军事航天活动由国防部统管，国防部负责在国家航天政策的框架下制订美国各时期的军事航天政策。NASA是美国民用航天活动的主管部门，负责在国家航天政策框架内根据年度航天预算，制定美国的民用航天发展规划。2004年1月，美国提出了雄心勃勃的重返月球计划，该计划提出的三个目标是：①2010年前完成国际空间站计划，履行对15个合作国的承诺；②2008年前研制并试飞新型乘员探测器（CEV），2014年前用CEV实施载人航天飞行任务，2010~2014年继续采用俄罗斯“联盟号”飞船；③2008年前发射月球无人探测器，2015~2020年实施载人登月计划，并以此作为未来载人火星探索的“跳板”。
NASA战略计划主要包括：民用航天中长期发展规划、各战略领域的发展规划以及NASA所属各航天中心的项目实施计划。NASA每3年修订一次长期发展规划，每1～3年修订一次各战略领域的中长期发展规划和各航天中心的项目实施计划。
（2）俄罗斯
航天工业是俄罗斯工业领域中少数几个在全球享有一定声望的领域，是凸显其大国地位、维护国家利益的关键所在。俄罗斯航天战略包括：航天法规、国家航天政策和航天发展计划。
1993年8月，俄罗斯颁布了《俄联邦航天活动法》，1996年对其进行了修订。该法旨在强化航天活动的法制，突出航天活动为社会经济和国防服务的双重目的。近10年来，为推动航天工业的发展，俄罗斯政府颁布了多部航天法律法规。1993年4月，俄罗斯政府颁布了《俄联邦航天政策优先权》的航天政策，2000年普京总统再次提出：政府将把支持国有航天企业作为国家政策的重点，把恢复俄罗斯世界航天大国和军事强国的地位作为本届政府施政纲领的首要任务。
俄罗斯的军事航天活动始终以国家安全为目的。俄罗斯政府认为，军事航天能力更多地体现了俄罗斯大国地位和战略潜力。进入21世纪，普京总统提出了航天工业的发展宗旨：压缩规模、优化结构、提高质量，加速部署新的洲际弹道导弹系统，保持航天领域的关键技术优势。
利用航天技术带动俄罗斯经济全面复苏是政府施政的目标。2003年7月，俄罗斯制订了2006~2015年航天发展规划，该规划提出的发展目标是：①将航天工业的财政预算、产品和技术资源列入俄联邦航天规划；②在国家支持下，尽可能实现航天活动的商业化；③缩短航天技术研发周期并降低成本；④扩大国际合作。该规划优先发展的领域有：卫星通信、遥感、科学研究、卫星导航、载人航天、微重力研究、运载火箭、发射场与试验基地、控制设施、先进技术、应用科学与系统研究等。
（3）欧盟
欧洲航天政策主要包括：航天发展战略、航天框架协议、航天技术战略、欧洲航天计划和各成员国的航天计划。2000年前，欧盟和欧洲太空局都各自实施其航天政策。欧盟侧重军事航天领域，欧洲太空局侧重民用航天领域。2000年11月，双方联手制定了第一个欧洲航天战略，2001年7月，制定了第一个“面向欧洲的航天政策”。
2003年11月，欧盟和欧洲太空局联合签署了《航天白皮书：实施欧洲航天政策的行动计划》（简称白皮书）。其提出的发展目标是：①要为建设知识社会和提升欧洲工业的竞争力做贡献；②要支持可持续发展，实现在气象、海洋和植被等领域的全球监测，在2008年建成“全球环境与安全监测系统”（GMES），这是实现统一欧洲航天政策的关键；③要改善公众安全服务，重视空间应用有助于欧洲保持战略独立性和经济竞争力。白皮书将分两步实施：2004~2007年，实施欧盟与欧洲太空局的框架协议；2007年后启动欧洲大陆协议，以使欧盟及成员国共享航天资源和竞争优势。